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模擬集成電路設(shè)計(jì)中的MOSFET非理想性

MOS晶體管表現(xiàn)出理想模型所沒(méi)有的各種二階效應(yīng)。為了設(shè)計(jì)在現(xiàn)實(shí)世界中工作的模擬集成電路，我們需要了解這些非理想因素。在上一篇文章中，我們介紹了基本的MOSFET結(jié)構(gòu)和工作區(qū)域。我們討論的模型描繪了一個(gè)理想的MOSFET，并且由于其較長(zhǎng)的溝道尺寸，對(duì)于早期的MOSFET來(lái)說(shuō)是相當(dāng)準(zhǔn)確的。然而，隨后的研究和晶體管的持續(xù)小型化都揭示了晶體管行為中的一系列非理想性。本文將介紹這些非理想性的基礎(chǔ)知識(shí)以及它們?nèi)绾斡绊懩M集成電路中的晶體管性能。寄生電容由于MOSFET的物理實(shí)現(xiàn)，在端子結(jié)之間形成了以下寄生電容：CGS
關(guān)鍵字： MOSEFT 晶體管

副邊同步整流

問(wèn)：如何提高隔離式電源的效率？答：在大多數(shù)降壓調(diào)節(jié)器的典型應(yīng)用中，使用有源開(kāi)關(guān)而非肖特基二極管是標(biāo)準(zhǔn)做法。這樣能大大提高轉(zhuǎn)換效率，尤其是產(chǎn)生低輸出電壓時(shí)。在需要電流隔離的應(yīng)用中，也可使用同步整流來(lái)提高轉(zhuǎn)換效率。圖1所示為副邊同步整流的正激轉(zhuǎn)換器。圖1 正激轉(zhuǎn)換器的自驅(qū)動(dòng)同步整流驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)進(jìn)行同步整流可以通過(guò)不同方式實(shí)現(xiàn)。一種簡(jiǎn)單方法涉及到跨越變壓器副邊繞組來(lái)驅(qū)動(dòng)。如圖1所示。本例中，輸入電壓范圍可能不是非常寬。使用最小輸入電壓時(shí)，SR1和SR2的柵極需要有足夠的電壓，以便開(kāi)關(guān)能夠可靠地導(dǎo)通。為確保MOSFE
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推動(dòng)更快、更安全、更高效EV充電器的技術(shù)

隨著電動(dòng)汽車(chē)（EV）數(shù)量的增加，對(duì)創(chuàng)建更加節(jié)能的充電基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的需求也在日益增長(zhǎng)，如此便可更快地為車(chē)輛充電。與先前的電動(dòng)汽車(chē)相比，新型電動(dòng)汽車(chē)具有更高的行駛里程和更大的電池容量，因此需要開(kāi)發(fā)快速直流充電解決方案以滿足快速充電要求。150 kW或200 kW的充電站約需要30分鐘才能將電動(dòng)汽車(chē)充電至80％，行駛大約250 km。根據(jù)聯(lián)合充電系統(tǒng)和Charge de Move標(biāo)準(zhǔn)，快速DC充電站可提供高達(dá)400 kW的功率。今天，我們將研究驅(qū)動(dòng)更快、更安全、更高效的充電器的半導(dǎo)體技術(shù)
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SiC MOSFET應(yīng)用技術(shù)在雪崩條件下的魯棒性評(píng)估

?本文將探討如何在雪崩工作條件下評(píng)估SiC MOSFET的魯棒性。MOSFET功率變換器，特別是電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率變換器，需要能夠耐受一定的工作條件。如果器件在續(xù)流導(dǎo)通期間出現(xiàn)失效或柵極驅(qū)動(dòng)命令信號(hào)錯(cuò)誤，就會(huì)致使變換器功率開(kāi)關(guān)管在雪崩條件下工作。因此，本文通過(guò)模擬雪崩事件，進(jìn)行非鉗位感性負(fù)載開(kāi)關(guān)測(cè)試，并使用不同的SiC MOSFET器件，按照不同的測(cè)試條件，評(píng)估技術(shù)的失效能量和魯棒性。
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GaN 將能源效率推升至新高度

德州儀器(TI)是推動(dòng)GaN開(kāi)發(fā)和支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)師采用這項(xiàng)新技術(shù)的領(lǐng)軍企業(yè)。TI基于GaN的電源解決方案和參考設(shè)計(jì)，致力于幫助系統(tǒng)設(shè)計(jì)師節(jié)省空間、取得更高電源效率及簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)流程。TI新穎的解決方案不僅可以優(yōu)化性能，而且攻克了具有挑戰(zhàn)性的實(shí)施問(wèn)題，使客戶得以設(shè)計(jì)高能效系統(tǒng)，建設(shè)更綠色環(huán)保的世界。
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臻驅(qū)科技與羅姆成立碳化硅技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室

中國(guó)新能源汽車(chē)電驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域高科技公司臻驅(qū)科技（上海）有限公司（以下簡(jiǎn)稱“臻驅(qū)科技”）與全球知名半導(dǎo)體廠商ROHM Co., Ltd.（以下簡(jiǎn)稱“羅姆”）宣布在中國(guó)（上海）自由貿(mào)易區(qū)試驗(yàn)區(qū)臨港新片區(qū)成立“碳化硅技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”，并于2020年6月9日舉行了揭牌儀式。與IGBT*1等硅（Si）功率元器件相比，碳化硅（SiC）功率元器件具有傳導(dǎo)損耗、開(kāi)關(guān)損耗*2小、耐溫度變化等優(yōu)勢(shì)，作為能夠顯著降低損耗的半導(dǎo)體，在電動(dòng)汽車(chē)車(chē)載充電器以及DC/DC轉(zhuǎn)換器等方面的應(yīng)用日益廣泛。自2017年合作以來(lái)，臻驅(qū)科技和羅姆就采
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為汽車(chē)電子系統(tǒng)提供供電和保護(hù)，無(wú)開(kāi)關(guān)噪聲，效率高達(dá)99.9%

簡(jiǎn)介為汽車(chē)電子系統(tǒng)供電時(shí)，不但需要滿足高可靠性要求，還需要應(yīng)對(duì)相對(duì)不太穩(wěn)定的電池電壓，具有一定挑戰(zhàn)性。與車(chē)輛電池連接的電子和機(jī)械系統(tǒng)具有差異性，可能導(dǎo)致標(biāo)稱12 V電源出現(xiàn)大幅電壓偏移。事實(shí)上，在一定時(shí)間段內(nèi)，12 V電源的變化范圍為–14 V至+35 V，且可能出現(xiàn)+150 V至–220 V的電壓峰值。其中有些浪涌和瞬變?cè)谌粘Ｊ褂弥谐霈F(xiàn)，其他則是因?yàn)楣收匣蛉藶殄e(cuò)誤導(dǎo)致。無(wú)論起因?yàn)楹?，它們?duì)汽車(chē)電子系統(tǒng)造成的損害難以診斷，修復(fù)成本也很高昂。通過(guò)總結(jié)上個(gè)世紀(jì)的經(jīng)驗(yàn)，汽車(chē)制造商對(duì)會(huì)干擾運(yùn)行、造成損壞的電子狀況
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使用碳化硅MOSFET提升工業(yè)驅(qū)動(dòng)器的能源效率

本文將強(qiáng)調(diào)出無(wú)論就能源效率、散熱片尺寸或節(jié)省成本方面來(lái)看,工業(yè)傳動(dòng)不用硅基(Si)絕緣柵雙極電晶體(IGBT)而改用碳化硅MOSFET有哪些優(yōu)點(diǎn)。摘要由于電動(dòng)馬達(dá)佔(zhàn)工業(yè)大部分的耗電量,工業(yè)傳動(dòng)的能源效率成為一大關(guān)鍵挑戰(zhàn)。因此,半導(dǎo)體製造商必須花費(fèi)大量心神,來(lái)強(qiáng)化轉(zhuǎn)換器階段所使用功率元件之效能。意法半導(dǎo)體(ST)最新的碳化硅金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效電晶體(SiC MOSFET)技術(shù),為電力切換領(lǐng)域立下全新的效能標(biāo)準(zhǔn)。1.導(dǎo)言目前工業(yè)傳動(dòng)通常採(cǎi)用一般所熟知的硅基IGBT反相器(inverter),但最近開(kāi)發(fā)的碳化
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艾睿電子推出集成雙向電力轉(zhuǎn)換器解決方案，推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)到電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展

全球技術(shù)解決方案提供商艾睿電子近日發(fā)布了集成雙向電力轉(zhuǎn)換器解決方案，為電動(dòng)汽車(chē)（EV）配備強(qiáng)大的移動(dòng)充電器，提供高性能雙向充電/放電技術(shù)，令電動(dòng)汽車(chē)不但可以儲(chǔ)存電力，并可將剩余的電能供應(yīng)給住宅和電網(wǎng)。方案可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)"車(chē)輛到家居"（Vehicle-to-Home - V2H）和"車(chē)輛到電網(wǎng)"（Vehicle-to-Grid - V2G）供電模式，有助于調(diào)節(jié)電網(wǎng)高峰期的負(fù)荷，充分利用車(chē)輛電池閑置期間的資源，從而促進(jìn)智慧城市向更持續(xù)更節(jié)能的發(fā)展
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英飛凌新一代650V碳化硅MOSFET的性能和應(yīng)用分析

2020年2月，碳化硅的領(lǐng)導(dǎo)廠商之一英飛凌祭出了650V CoolSiC? MOSFET，帶來(lái)了高性能和高功效。它是如何定義性能和應(yīng)用場(chǎng)景的？下一步產(chǎn)品計(jì)劃如何？碳化硅業(yè)的難點(diǎn)在哪里？為此，電子產(chǎn)品世界等媒體視頻采訪了英飛凌科技電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部大中華區(qū)開(kāi)關(guān)電源應(yīng)用高級(jí)市場(chǎng)經(jīng)理陳清源先生。英飛凌科技電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部大中華區(qū) 開(kāi)關(guān)電源應(yīng)用高級(jí)市場(chǎng)經(jīng)理陳清源據(jù)悉，此次英飛凌推出了8款650V CoolSiC? MOSFET產(chǎn)品，采用2種插件TO-247封裝，既可采用典型的TO-247 三引腳封裝，也
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輕松驅(qū)動(dòng)CoolSiC? MOSFET：柵極驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)指南

由米勒電容引起的寄生導(dǎo)通效應(yīng)，常被認(rèn)為是當(dāng)今碳化硅MOSFET應(yīng)用的一大缺陷。為了避免這種效應(yīng)，在硬開(kāi)關(guān)變流器的柵極驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)中，通常采用負(fù)柵極電壓關(guān)斷。但是這對(duì)于CoolSiC? MOSFET真的有必要嗎？引言選擇適當(dāng)?shù)臇艠O電壓值是設(shè)計(jì)所有柵極驅(qū)動(dòng)的關(guān)鍵。借助英飛凌的CoolSiC MOSFET技術(shù)，設(shè)計(jì)人員能夠選擇介于15-18 V之間的開(kāi)通柵極電壓，從而讓開(kāi)關(guān)擁有最佳的載流能力或抗短路能力。而柵極關(guān)斷電壓值只需要確保器件能夠安全地關(guān)斷。英飛凌建議設(shè)計(jì)人員將MOSFET分立器件的關(guān)斷電壓定為0 V，從而
關(guān)鍵字： MOSEFT 柵極電壓

東芝面向中大電流IGBT／MOSFET 推出內(nèi)置保護(hù)功能的光耦

東芝電子元件及存儲(chǔ)裝置株式會(huì)社（“東芝”）近日宣布，推出“TLP5231”，這是一款面向中大電流絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）和MOSFET的預(yù)驅(qū)動(dòng)光耦，適用于工業(yè)逆變器和光伏（PV）的功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)。這款全新的預(yù)驅(qū)動(dòng)光耦內(nèi)置多種功能[1]，其中包括通過(guò)監(jiān)控集電極電壓實(shí)現(xiàn)過(guò)流檢測(cè)。產(chǎn)品于今日起開(kāi)始出貨。新型預(yù)驅(qū)動(dòng)光耦使用外部P溝道和N溝道互補(bǔ)的MOSFET作為緩沖器，來(lái)控制中大電流IGBT和MOSFET。目前現(xiàn)有產(chǎn)品[2]需要使用雙極型晶體管構(gòu)成的緩沖電路來(lái)實(shí)現(xiàn)電流放大，這會(huì)在工作中消耗基極電流。新產(chǎn)品能夠
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